авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 20 |

«РОССИЙСКИЙ ФОНД ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ФГБОУВПО «ГОРНО-АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» БИОРАЗНООБРАЗИЕ, ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ ГОРНОГО АЛТАЯ И СОПРЕДЕЛЬНЫХ ...»

-- [ Страница 15 ] --

Таблица 1. Содержание ионов NH4+, (мг/л) Время отбора Рабочая Родник Площадь Малиновый Октябрь 0,792 0 Ноябрь 1,232 0,616 0,836 0, Декабрь 2,2 0 1,67 0, Январь 0,132 1,12 0,528 1, Февраль 1,144 0,88 1,012 0, Март 0 0 0 Апрель 0,0308 0,308 0 0, Май 0,88 0 0 Июнь 0 0 0,022 0, Таблица 2. Содержание сульфат-ионов, (мг/л) Время отбора Рабочая Родник Площадь Малиновый Октябрь 0,0477 0 0, Ноябрь 0 0,954 0 Декабрь 0 0 9,54 Январь 10,017 15,93 17,65 13, Февраль 2,528 9,54 12,042 9, Март 2,432 0,072 7,155 8, Апрель 0 2,385 0 0, Май 2,385 2,147 4,293 2, Июнь 1,193 1,193 4,055 7, Таблица 3. Содержание хлорид-ионов, (мг/л) Время отбора Рабочая Родник Площадь Малиновый Октябрь 17,75 46,15 46, Ноябрь 17,75 14,2 17,75 14, Декабрь 7,1 7,1 10,65 14, Январь 7,1 7,1 10,65 7, Февраль 5,68 3,55 10,65 7, Март 10,65 7,1 7,1 10, Май 7,1 3,55 10,65 7, Июнь 7,1 7,1 10,65 7, Таблица 4. Содержание гидрокарбонат-ионов, (мг/л) Время отбора Рабочая Родник Площадь Малиновый Октябрь 231,8 158,6 280, Ноябрь 231,8 195,2 305 231, Декабрь 341,6 183 341,6 317, Январь 353,8 231,8 366 317, Февраль 366 244 353,8 317, Март 341 268,4 390,4 390, Май 329,4 244 241,6 317, Июнь 329,4 244 353,8 317, Таблица 5. Содержание ионов кальция и магния, (мг/л) Время отбора Рабочая Родник Площадь Малиновый Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Октябрь 4,1 0,3 2,05 0,6 4,5 0, Ноябрь 2,1 0,2 1,16 0,27 1,19 0,37 1,8 0, Декабрь 3,1 0,4 1,7 0,8 2,7 1,7 2,1 1, Январь 2,85 1,91 1,7 1,23 3,23 2,0 2,63 1, Февраль 4,33 0,8 2,36 0,44 4,33 1,2 3,3 1, Март 2,8 1,16 1,96 0,67 3,4 1,1 2,76 0, Апрель 2,46 0,17 1,4 0,26 2,36 0,27 1,63 0, Май 1,56 0,84 1,5 0,03 1,93 1,0 1,8 0, Июнь 1,53 1,03 1,53 1,03 2,0 0,9 1,8 0, В результате проведенных исследований было обнаружено, что наблюдается незначительное изменение концентрации ионов (за исключением сульфат-ионов) в различные месяцы, что может быть связано с погодными условиями. Резкое повышение содержания сульфатов наблюдалось в январе 2013 г., а также в июне 2013 г., что может быть связано с сейсмической активностью в это время. Между январем и июнем концентрация сульфат-ионов уменьшалась.

Более высокое содержание хлорид-ионов было осенью в водах Родника и источника на площади Ленина. Оба источника берут начало на г. Тугая, где расположены садовые участки, а также жилой микрорайон, что может быть источником антропогенного поступления данных ионов в воды. Зимой концентрация хлоридов уменьшается, весной, в связи с таянием снега и наступлением теплого времени, содержание хлоридов начинает расти.

По содержанию ионов воды изученных источников относятся к мягким, пригодным для использования в питьевых целях.

SEASONAL CHANGE OF CHEMICAL COMPOSITION OF SPRING WATERS OF GORNO-ALTAYSK Maymanova T.M., Bigalieva A.K., Koshkina A.A.

Spring water reaches us in its original and natural by its hydro chemical composition way. Spring water from ecologically clean and verified source practically does not need any cleaning: finding its way from the Earth’s interior and coming through sand and gravel it undergoes a natural and practically ideal cleaning. There are different chemical substances in the composition of water and their amount can vary in different seasons. In this work has been made an attempt to identify the concentration of main basic and acid ions in spring waters which are under increased attention of citizen.

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПРОТИВОГОЛОЛЕДНЫХ РЕАГЕНТОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Г. ГОРНО-АЛТАЙСКА Майманова Т.М., Янкинова М.В.

Все противогололедные материалы, в особенности химические, влияют на состояние почвы. При попадании в почву они не должны превышать ПДК содержащихся в них химических веществ. Безопасному применению противогололедных реагентов должно удовлетворять создание моделей и проведение натурных экспериментов по оценке величин попадания компонентов ПГР в почву в зависимости от состава реагентов и технологий их использования в различных условиях.

По данным отдела реформирования ЖКХ г. Горно-Алтайска и ООО «Спецавтохозяйство» в г. Горно Алтайске в зимний период используются песок, для борьбы с гололедицей придомовых территорий, и минеральный концентрат «Галит» марки «А», для борьбы с гололедицей на автодорогах и тротуарах.

Также, по данным ООО «Спецавтохозяйство», проводились санитарно-гигиенические исследования проб воды, изъятых из р. Майма, в которую вымываются сточные воды города. Санитарно-гигиеническими исследованиями в данном образце было установлено присутствие таких ионов как нитриты (NO2 ), нитраты (NO3 ), сульфаты (SO42-) и хлориды (Сl ). Кроме присутствия вышеперечисленных ионов, в пробе воды присутствовали следующие вещества: нефтепродукты, БПК5, ХПК и растворенный кислород. Концентрации изученных веществ незначительны. Заключение врача-эксперта: «Данная проба по определяемым показателям соответствует требованиям СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод», ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые показатели химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования» [1]. К сожалению, оценка влияния ПГР на почвы г. Горно-Алтайска на данный момент не проводится.

Присутствие в почвах легко- и среднерастворимых соединений имеет важное значение. Наиболее вредными солями для растений являются: сода (Na2CO3), хлориды (NaCl, MgCl2, CaCl2) и сульфат натрия (Na2SO4), то есть легкорастворимые соединения. Легкорастворимые соли, повышающие плодородие почв, – нитраты (соли азотной кислоты). Из среднерастворимых соединений безвредными являются карбонаты кальция и магния, а также сульфат кальция (гипс). Вредное влияние на растения оказывает окись железа, а гидраты окиси железа безвредны. Практически все из этих солей могут встречаться в почвах на обочинах дорог и городских улиц, как в силу применения противогололедных средств (NaCl, KCl), так и вследствие оседания пыли от эксплуатации дорог и особенно мощного потока автотранспорта, где присутствуют не только продукты сгорания бензина, но и продукты амортизации самих машин и дорог [2].





Для определения ионов отбирали образцы снегового покрова. Снег оттаивали, талую воду подвергали фильтрованию через бумажный фильтр, затем проводили качественное определение ионов [2].

В результате качественных исследований по определению ионов Ca+, Cl, NO3, SO42- в снеговом покрове были получены следующие данные, которые приведены в таблице.

Как видно из таблицы, в снеговом покрове были обнаружены ионы кальция (Ca+), хлорид-ионы (Cl ) и нитрат-ионы (NO3 ), а сульфат-ионов (SO42-) обнаружено не было.

Содержание в снеговом покрове ионов кальция (Ca+) составило 0,1-1 мг на 100 мл вытяжки, хлорид ионов 5-10 мг на 100 мл вытяжки.

Таблица. Содержание ионов в снеговом покрове Место отбора Определяемый ион Са+ NO3- SO42 Cl присутствуют отсутствуют 1 0,1 - 1 5 - присутствуют отсутствуют 2 0,1 - 1 5 - присутствуют отсутствуют 3 0,1 - 1 5 - присутствуют отсутствуют 4 0,1 - 1 5 - присутствуют отсутствуют 5 0,1 - 1 5 - фон - - - Места отбора проб снега: 1 – пл. им. В.И. Ленина (остановка), 2 – район Мебельной фабрики (перекресток), – район Старого Музея (перекресток), 4 – ул. Колхозная, 5 – ул. Трактовая (остановка).

Так как в г. Горно-Алтайске в качестве противогололедного реагента используется хлорид натрия, было проведено количественное определение хлорид-ионов в почвенной вытяжке. Определение проводили методом осадительного титрования. Концентрация хлорид-ионов составила 227,2 мг/кг.

В результате проведенных исследований было установлено, что в снеговом покрове г. Горно-Алтайска присутствуют незначительные количества компонентов противогололедных реагентов, используемых для борьбы с оледенением дорог.

Содержание хлорид-ионов в почве (227,2 мг/кг) не превышает значение ПДК (360 мг/кг). Все это подтверждает статус г. Горно-Алтайска как одного из самых чистых городов России.

Литература 1. Протокол лабораторных исследований № 2513 от 04 мая 2012 г. Санитарно-гигиенические исследования. Анализ воды.

2. Федорова А.И., Никольская А. Практикум по экологии и охране окружающей среды. – М.: Владос, 2001.

– 288 с.

EVALUATION OF INFLUENCE OF ANTI-ICING CHEMICALS ON THE ENVIRONMENT OF GORNO-ALTAYSK Maymanova T.M., Yankinova M.V.

All anti-icing materials especially the chemical ones influence the soil condition. When reaching the soil it should not exceed the maximum contamination level of the chemicals which constitute them. To have a safe usage of anti-icing chemicals (AIC) there should be made models and natural experiments on evaluation of amounts of AIC components getting into the soil depending on the chemical composition and technologies of their usage in different conditions.

ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ КЕДРА И ЛИСТВЕННИЦЫ В ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ ЛЕСНОГО ПОЯСА ГОРНО-ЛЕДНИКОВОГО БАССЕЙНА АКТРУ (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АЛТАЙ) Николаева С.А.

В верхней части лесного пояса северного макросклона Северо-Чуйского хребта Центрального Алтая (горно-ледниковый бассейн Актру) изучена онтогенетическая структура ценопопуляций кедра и лиственницы в коренных и производных кедровых и лиственничных сообществах.

Высокогорные леса Алтая имеют важное биосферное значение, поскольку выполняют многочисленные, в первую очередь, средообразующие, водоохранные и защитные функции. Высокогорные леса северного макросклона Северо-Чуйского хребта не испытывали значительных антропогенных изменений и являются одним из чутких индикаторов природных процессов и явлений, в том числе климатических. Комплексные эколого-биологические исследования верхней границы леса в модельном районе (горно-ледниковый бассейн Актру) являются составной частью исследований региональных особенностей изменений климата и лесных экосистем [1, 2 и др.].

Онтогенетический состав является одним из существенных признаков популяции. От этого зависит ее устойчивость и способность к самоподдержанию [3]. Задача исследования – выявление особенностей онтогенетической структуры ценопопуляций кедра сибирского и лиственницы сибирской из сообществ верхней части лесного пояса в горно-ледниковом бассейне Актру (северный макросклон Северо-Чуйского хребта, Центральный Алтай). Объект исследования – лиственнично-кедровые коренные и производные леса, произрастающие на высотах 2100-2350 м над ур. м.

Горно-ледниковый бассейн Актру (5005 с.ш., 8745 в.д.) является базовым мониторинговым полигоном ИМКЭС СО РАН. Значительные абсолютные высоты (максимальная 4070 м) и расположение хребта на пути влагонасыщенных воздушных масс предопределили наличие в районе исследования большого массива оледенения. Кроме того, здесь активно протекают склоновые (обвально-осыпные) процессы [4, 5].

Сеть постоянных пробных площадей (ППП) и площадок заложена в 1999-2011 гг. во всех основных участках с древесной растительностью в верховьях р. Актру. В районе исследования лесной комплекс прослеживается почти непрерывной полосой по днищу долины р. Актру от верховьев до устья [6]. Вверх по склонам леса поднимаются до 2200-2400 м над ур. моря. Верхняя граница леса на большей части склонов разной экспозиции относится к термическому типу, на участках склонов, примыкающих к моренам ледников Малый и Большой Актру, – к эдафическому типу [2, 7, 8].

Леса этого бассейна представлены кедровыми редколесьями и разновозрастными кедровыми и лиственнично-кедровыми сообществами. На лесных участках, пройденных пожарами, произрастают средневозрастные лиственничные и кедрово-лиственничные леса, на флювиогляциальных отложениях – молодые лиственничники. Почвы – типичные и метаморфизированные криоземы, если часть поверхности перекрыта щебнистыми отложениями – примитивные щебнистые криоземы с маломощным почвенным профилем. В напочвенном покрове могут преобладать ерники, злаки, разнотравье, зеленые мхи и лишайники [1, 2, 9].

Численность особей разных онтогенетических состояний учитывалась при сплошном перечете на ППП для взрослых деревьев и на трансектах для подроста. Онтогенетические состояния у лиственницы выделялись по общепринятым признакам [10], у кедра – по уточненным [11, 12]. В данном сообщении проанализированы онтогенетические спектры кедра и лиственницы на 18 ППП.

Лес по днищу долины и в нижних частях склонов тянется непрерывной полосой, а у его верхней границы ближе к ледникам представлен фрагментами. Эти фрагменты, скорее всего, образовались в результате разрыва верхней части единого лесного массива мореной ледника Малого Актру в период его максимального наступания в начале XIX в. [1, 7]. Ценопопуляции кедра и лиственницы в долинных сообществах состоят из разновозрастных мозаик небольшого размера (до 100 м2), у верхней границы во фрагментах леса эти мозаики имеют бльший размер. В двух фрагментах леса такие мозаики-локусы описаны как отдельные ППП (П-02, П-02б, П-03 и П-11в, П-11б, П-11а).

В большинстве кедровых и лиственнично-кедровых коренных сообществ спектры у кедра полночленные (рис. 1-2), в лиственничных коренных сообществах у кедра (рис. 3) и в большинстве коренных сообществ у лиственницы (рис. 1-3) – неполночленные. В производных сообществах спектры у кедра и лиственницы неполночленные (рис. 1 П-01 и рис. 4).

Рис. 1. Онтогенетические спектры ценопопуляций кедра (1) и лиственницы (2) в кедровниках лесо-тундрового экотона (П-01) и верхней части лесного пояса: во фрагментах леса (П-11б, П-02, П-02б) и в нижней части юго-восточного склона (П-05).

Онтогенетическое состояние: j – ювенильное, im – имматурное, v – виргинильное, g1 – молодое генеративное, g2 – зрелое генеративное, g3 – старое генеративное. В правом верхнем углу каждого графика – номер ППП.

Лесные сообщества делятся на две группы: с сомкнутым пологом древостоя (0,7-0,9) и редколесья (0,3-0,5). Они отличаются друг от друга и по другим параметрам: по численности деревьев, морфологической, возрастной и онтогенетической структурам ценопопуляций хвойных. В сомкнутых коренных кедровых (П-5, П-4б, П-8) и лиственничных (П-04л), а также производных (П-15, П-13, П-14, П-12) сообществах у кедра относительно высока численность деревьев и полнодревесность их стволов. Онтогенетические спектры ценопопуляций кедра в этих сообществах левосторонние (рис. 1-4), близки по форме к спектрам равнинных таежных кедровников [13]. В коренных сообществах численно преобладают имматурные особи, в производных – ювенильные или имматурные. В кедровых (П-11в, П-2, П-2б, П-10,П-11б) и лиственничных (П-03, П-11а) редколесьях у кедра ниже численность деревьев и больше сбежистость стволов. Из-за низкой численности особей онтогенетические спектры ценопопуляций кедра имеют разнообразную форму, но, как правило, ни одна из групп явно не преобладает (рис. 1-3). В отдельных случаях возможно незначительное увеличение особей одного из онтогенетических состояний.

Рис. 2. Онтогенетические спектры ценопопуляций кедра и лиственницы в коренных кедровниках верхней части лесного пояса. Остальные обозначения см. рис. 1.

Аналогичные сомкнутые сообщества (П-4л, П-4а) и редколесья (П-3, П-11а, П-10а) можно выделить и в лиственничниках (рис. 3). В производных кедрово-лиственничных сообществах (пройденных пожарами и на флювиогляциальных отложениях) спектры у кедра левосторонние, у лиственницы как левосторонние (П-13), так и правосторонние (П-15, П-14, П-12) (рис. 4).

Различия в онтогенетической структуре ценопопуляций и других показателей деревьев и древостоев этих сообществ, по-видимому, определяются местоположением, историей их формирования, степенью и давностью воздействия внешних факторов.

Рис. 3. Онтогенетические спектры ценопопуляций кедра и лиственницы в лиственничниках верхней части лесного пояса. Остальные обозначения см. рис. 1.

Сомкнутость древесного полога определяется местоположением сообществ по отношению к леднику, наличием осыпей и курумников. Сомкнутые сообщества являются частями современного относительно протяженного лесного массива. Обследованные участки расположены по днищу долины у подножия моренного вала начала-середины XIX в. ледника Малый Актру (П-4б, П-4л) или в нижних частях обоих склонов (правый борт долины – П-8, левый борт долины – П-5).

Часть редколесий на верхней границе леса представлена изолированными лесными фрагментами единого в прошлом (ранее XIX в.) лесного массива. Они состоят из разновозрастных с различной онтогенетической структурой локусов (первый фрагмент представлен локусами П-2, П-2б, П-3, второй – П 11а, П-11б, П-11в). Первый фрагмент расположен на морене исторической стадии ледника Большой Актру и ограничен моренными валами, второй – на юго-восточном склоне и ограничен конусами осыпей и курумниками. В XVII в. ледник Большого Актру близко подступал к первому фрагменту леса, засыпав и уничтожив большую часть деревьев по его периферии в районе лиственничника (П-3), и в начале-середине XIX в. – ледник Малого Актру в районе старовозрастного кедрового локуса (П-2) [1, 7]. Часть редколесий встречается выше полосы сомкнутого леса на обоих склонах. Одно из таких редколесий расположено на северо-западном склоне и представлено несколькими локусами (обследовано только два из них – П-10, П 10а). Оно ограничено конусами осыпей и курумниками.

Анализ возрастной и онтогенетической структуры ценопопуляций кедра и лиственницы и наибольшего возраста самых старых деревьев в фитоценозе позволил разделить лесные сообщества с учетом этапов их возрастной динамики. Коренные кедровые и лиственничные сообщества верхней части лесного пояса, максимальный возраст самых старых деревьев в которых составляет 450-570 лет, представляют собой разные фазы их возрастного развития. В их древостоях происходят периодические колебания численности и биомассы деревьев разных поколений. В онтогенетических спектрах этих ценопопуляций обязательно присутствуют деревья старого генеративного состояния (рис. 1-3).

Обследованные сообщества, в которых максимальный возраст самых старых деревьев не превышает 400 лет, находятся на более ранних этапах. В них идут восстановительные сукцессии после внешних разрушающих воздействий. Например, в производных кедрово-лиственничных сообществах (максимальный возраст деревьев составляет 220-250 лет) после пожаров 100-150-летней давности идут вторичные послепожарные сукцессии. В этих сообществах по сравнению с коренными лесами оказались наиболее благоприятные условия для появления и развития кедра как 100-150 лет назад, так и в настоящее время (рис.

4).

Рис. 4. Онтогенетические спектры ценопопуляций кедра и лиственницы в производных сообществах:

послепожарных (П-15, П-13, П-14) и на флювиогляциальных отложениях (П-12) верхней части лесного пояса. Остальные обозначения см. рис. 1.

В лиственничном редколесье (максимальный возраст деревьев 210 лет), находящемся на морене исторической стадии Б. Актру (П-03), в XVII в. ледник Большого Актру близко подступил к этому фрагменту леса, уничтожив большую часть деревьев [7]. Восстановление древостоя началось примерно 100 лет назад. В лесотундровом экотоне, территория которого в начале-середине XIX в. находилась под ледником Малого Актру [1, 7], восстановление кедрового древостоя началось 110 лет назад (П-01). В онтогенетических спектрах ценопопуляций кедра в этих сообществах преобладают особи имматурного, виргинильного и молодого генеративного состояний (рис. 1, 3).

Еще два сообщества – кедровое (П-11б) и лиственничное (П-10а) редколесья (максимальный возраст деревьев 350-400 лет), возможно, находятся на этапе развития, когда динамика элементов сообществ начинает определяться возрастными закономерностями (рис. 1, 3).

Таким образом, особенности онтогенетической структуры ценопопуляций кедра сибирского и лиственницы сибирской и другие показатели деревьев и древостоев этих сообществ определяются местоположением последних, степенью и давностью воздействия внешних факторов и этапами их восстановления или возрастного развития. В коренных сообществах происходят колебания числа особей разного возраста и онтогенетического состояния, в производных сообществах идет накопление особей большего абсолютного и биологического возраста.

Исследования проведены при поддержке Сибирского отделения РАН (проекты VII.63.1.4, VIII.77.1.3).

Литература 1. Воробьев В.Н., Нарожный Ю.К., Тимошок Е.Е. и др. Эколого-биологические исследования в верховьях р. Актру в Горном Алтае // Вестник Том. гос. ун-та. 2001. №274. – С. 58-62.

2. Тимошок Е.Е. Растительность горноледникового бассейна Актру (Северо-Чуйский хребет) // Вестник Том. гос. ун-та. 2001. № 274. – С. 78-81.

3. Заугольнова Л.Б., Жукова Л.А., Шорина Н.И. Особенности популяционной жизни растений // Популяционные проблемы в биогеоценологии. Чтения памяти В.Н. Сукачева. 1988. Вып. 6. – С. 24-59.

4. Тронов М.В., Тронова Л.Б., Белова Н.И. Основные черты климата горно-ледниковго бассейна Актру // Гляциология Алтая. – Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1965. – С. 3-48.

5. Душкин М.А. Геоморфологический очерк ледникового бассейна Актру // Гляциология Алтая. – Томск:

Изд-во ТГУ, 1967. Вып. 5. – С. 42-65.

6. Томский государственный университет // Учебно-научные географические станции ВУЗов России. – М.:

Геог. факультет МГУ, 2001. С. 492-516.

7. Душкин А.М. Многолетние колебания ледников Актру и условия развития исторических морен // Гляциология Алтая. – Томск: Изд-во ТГУ, 1965. Вып. 4. – С.83-101.

8. Пропастилова О.Ю., Тимошок Е.Е. Возобновление хвойных в экотоне верхней границы древесной растительности (Северо-Чуйский хребет) // Вестник Том. гос. ун-та. 2009. №318. – С. 220-222.

9. Бочаров А.Ю. Структура и динамика высокогорных лесов Северо-Чуйского хребта (Горный Алтай) в условиях изменений климата // Вестник Томск. гос. ун-та. 2011. № 52. – С. 203-206.

10. Чистякова А.А., Заугольнова Л.Б., Полтинкина И.В. и др. Диагнозы и ключи возрастных состояний лесных растений. Деревья и кустарники. – М., 1989. Ч. 1. – 102 с.

11. Тимошок Е.Е., Николаева С.А., Скороходов С.Н., Савчук Д.А., Бочаров А.Ю. Особенности онтогенетических состояний генеративного периода Pinus sibirica (Pinaceae) в лесах Центрального Алтая // Раст. ресурсы. 2009. Т.45. Вып. 1. – С. 3-12.

12. Николаева С.А., Велисевич С.Н., Савчук Д.А. Онтогенез Pinus sibirica на юго-востоке Западно Сибирской равнины // Журн. Сиб. федерал. ун-та. Биология. 2011. Т. 4. №1. – С. 3- 13. Николаева С.А. Онтогенетическая структура ценопопуляций кедра сибирского в сообществах восстановительно-возрастного ряда кедровников зеленомошных Кеть-Чулымского междуречья // Вестник Том. гос. ун-та. Биология. 2009. №1 (5). – С. 71-81.

ONTOGENIC STRUCTURE OF SIBERIAN STONE PINE AND SIBERIAN LARCH COENOPOPULATIONS IN THE UPPER FOREST BELT IN THE AKTRU GLACIER BASIN (THE CENTRAL ALTAI MOUNTAINS) Nikolaeva S.A.

Ontogenetic structure of Siberian stone pine and Siberian larch coenopopulations were studied in the primary and secondary Siberian stone pine and Siberian larch communities in the upper forest belt of the Aktru glacier basin (the Severo-Chuisky Range, the Central Altai Mountains).

ДЕНДРОИНДИКАЦИЯ ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ В ГОРНО-ЛЕДНИКОВОМ БАССЕЙНЕ АКТРУ (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АЛТАЙ) Николаева С.А, Савчук Д.А.

В горно-ледниковом бассейне Актру (Северо-Чуйский хребет, Центральный Алтай) описаны особенности радиального прироста деревьев кедра сибирского и произведены датировки различных геоморфологических событий прошлого (селей и др.) Экологические факторы, которые влияют на рост деревьев, по длительности воздействия можно разделить на две группы: непрерывные и дискретные. К первой относятся те, которые действуют каждый год и каждый день, например, погодно-климатические. Эти факторы достаточно часто реконструировались для периодов до несколько тысяч лет [1 и др.]. Ко второй группе относятся события, которые происходят гораздо реже, раз в несколько лет или десятков лет. Это, например, такие характерные для гор геоморфологические явления как сели, лавины, камнепады, обвалы, оползни и т.п. Они влияют на распределение растительности по горной территории. Надежным инструментом для датировки таких отдельных значимых геоморфологических событий прошлого могут служить годичные кольца деревьев [2-3].

В горно-ледниковом бассейне Актру активно протекают обвально-осыпные процессы на склонах долины [4-5]. Правый (северо-западный) склон, в отличие от левого (юго-восточного) более крутой, медленнее освобождается от снега, более влажный, на нем позже оттаивают грунты, он менее прогревается солнцем. Скорость переноса обломочного материала и наиболее часто встречающиеся геоморфологические процессы на этих склонах различны. Для правого склона характерны явления массового перемещения обломочного материала в конусах аккумуляции, для левого – сели [4-7]. Поэтому в размещении и характеристике древесной растительности на этих склонах имеются свои особенности [8-11].

Дендрохронологические исследования таких геоморфологических процессов в горно-ледниковом бассейне Актру ранее не проводились.

Задача исследования – выявить особенности радиального роста ствола деревьев кедра сибирского, растущих в зоне засыпания обломочным материалом, и датировать прошлые геоморфологические события в горно-ледниковом бассейне Актру (северный макросклон Северо-Чуйского хребта, Центральный Алтай).

Этот бассейн является базовым мониторинговым полигоном ИМКЭС СО РАН с сетью пробных площадей, охватывающий все основные участки с древесной растительностью. Материалом для исследования послужили деревья кедра сибирского, растущие в зоне засыпания обломочным материалом: (1) по периферии лесного массива со стороны склона (правый борт долины) и (2) в зоне схода селей (левый борт долины).

Возраст деревьев в первом случае составил 400-500 лет, во втором – 150-200 лет. На правом склоне долины обследовано пять деревьев и четыре пня, которые были засыпаны мелко- и среднеобломочным материалом. В качестве контроля использовали деревья близкого возраста: четыре незасыпанных дерева из этого же массива леса и восемь с морены исторической стадии ледника Большой Актру. Кроме того, была изучена корневая система и проанализирован радиальный рост ствола одного из деревьев из разреза в зоне засыпания. На левом склоне долины обследованы пять деревьев, растущих на участке желоба селевого потока. За контроль были взяты шесть деревьев близкого возраста и диаметра ствола, которые растут ниже по склону.

Датирование засыпания деревьев Деревья, растущие по периферии лесного массива со стороны правого склона горы, занесены мелко и среднеобломочным материалом толщиной 0,3-1,8 м. На раскопанной части (1,4 м толщины) погребенного основания ствола модельного дерева обнаружено пять уровней корней: два основных (бывший исходный на глубине 1,4-1,5 м и современный – 0,05-0,20 м) и три промежуточных (на глубине 0,30-0,40, 0,63 и 1,3 м).

Если учитывать только эти уровни корней, то дерево засыпалось не менее четырех раз на 12, 66, 38 и 23 см [12].

Особенности динамики прироста этого дерева на высоте 17 см и глубине 3 и 28 см от поверхности современного уровня почвы сходны. Здесь выделено три временных периода: 1) до 1813 г., 2) 1814-1970 гг., 3) 1970-2011 гг. (рис. 1, Б). До 1813 г. у дерева было много выпавших годичных колец: более 50% по радиусу со стороны склона горы, наибольшее их количество на глубине 28 см. В 1814-1970 гг. рост ствола в разных секторах был синхронным. Различия между ними имеются по величине прироста (его максимум – на глубине 28 см) и в периодическом его усилении в одном из направлений роста ствола. После 1970 г. ствол дерева по обоим радиусам на всех трех высотных отметках рос асинхронно при более высокой величине прироста по радиусу со стороны склона горы.

Рис. 1. Радиальный прирост ствола двух рядом растущих деревьев кедра сибирского с диаметром в основании ствола 52 (А) и 25 см (Б, В), засыпанных обломочным материалом на правом склоне долины р. Актру.

Керны взяты на высоте ствола 20 см (А), 17 см (Б) и на глубине 120 см (В). Радиусы:

a – со стороны массива леса, b – со стороны склона горы. Дугами выделены периоды со сходными особенностями роста ствола на разных высотных отметках, крестиком обозначен год окончания роста.

Прирост ствола этого дерева на глубине 1,2 м, достигнув максимума в 1681 г. (со стороны склона) и в 1681 и 1690 г. (со стороны лесного массива), резко снизился, а затем он прекратил свой рост в 1707 г. и г. соответственно (рис. 1, В). Соседнее дерево (в настоящее время от него сохранился пень), росло намного лучше вышеописанного, выпадающих годичных колец у него не обнаружено. Оно прекратило свой рост в 1918 г. (рис. 1, А), после чего модельное дерево резко усилило свой рост (рис. 1, Б).

Часть засыпанных деревьев погибла. Анализ радиального прироста таких деревьев, сделанный по спилам пней на высоте 20-30 см от поверхности современного уровня почвы, показал, что прирост, предшествовавший гибели дерева, в течение хотя бы нескольких лет был очень низким (менее 0,2 мм).

Разница в датировке последнего прикорового кольца в разных направлениях одного спила составляет от 3 до 17 годичных колец. Это свидетельствует о том, что прекращение роста не было одномоментным, а растягивалось на несколько лет, пока дерево не засыхало полностью. Окончательно обследованные деревья перестали расти в 1918, 1934, 1942, 1961 и 2005 гг.

В росте засыпанных живых деревьев с 1750 по 1970 гг. выделено четыре периода с продолжительным снижением прироста (1756-1813, 1814-1887, 1888-1931 и 1932-1970 гг.) по сравнению с незасыпанными (рис.

2). Оно вызвано резким «одномоментным» увеличением толщины отложений мелко- и среднеобломочного материала, который поступал с окружающих склонов, в том числе с потоком протекающего рядом ручья до 1970-х гг., и соответственно резким ухудшением почвенного режима и отмиранием корней. Учитывая вышесказанное можно предположить, что основания деревьев засыпались на 12 см суммарно в 1681 и гг., на 66 см суммарно в середине 1750-х гг. (1756 г.) и в середине 1810-х гг. (1814 г.), на 38 см – в конце 1880 х гг. (1888 г.) и на 23 см в начале 1930-х гг. (1932 г.). Кроме того, подобное засыпание датируется и 1682 г. по погребенной части ствола (на глубине 1,2 м), не проявляясь на кривой прироста ствола выше современного уровня почвы.

Передвижение обломочного материала осуществляется снежными лавинами, оползнями или водой, особенно весной при таянии снега и в периоды дождливой погоды [5, 13 и др.]. Мы также предполагаем, что его движение вниз по склонам могло активизироваться землетрясениями. За период с 1750 по 1970 гг. трем долговременным снижениям прироста деревьев предшествовали достаточно сильные землетрясения (в 1756, 1887-1888, 1929-1931 гг.). После 1970 г. они уже не отражались на их приросте, т.к. активное поступление обломочного материала водным потоком в результате отведения русла ручья заметно уменьшилось.

Долговременному снижению прироста с 1814 г. мы не нашли предшествующих ему землетрясений соответствующей силы. Возможно, при достаточном количестве обломочного материала для его передвижения вниз по склону достаточно оттаивания грунтов.

Рис. 2. Древесно-кольцевые хронологии засыпанных мелко- и среднеобломочным материалом (1) деревьев кедра по сравнению с незасыпанными (2 – этот же лесной массив, 3 – фрагмент леса с морены исторической стадии ледника Большой Актру) на правом склоне долины р. Актру.

А – абсолютные, Б – относительные величины. Вертикальными черточками обозначены землетрясения, предшествовавшие долговременному снижению прироста, которое маркировано дугами.

Датирование схода селей Сохранившие деревья, растущие на пути схода селей, занесены средне- и крупнообломочным материалом. Они отчасти задерживают переносимый селевым потоком материал около своих стволов.

Разница в высоте засыпанной части ствола со стороны склона и противоположной доходит до 1,5 м. На коре и древесине имеются повреждения от ударявших камней, нередко отсутствуют части кроны. Деревья, выбранные в качестве контрольных, располагаются в нижней части склона (в районе географической станции Томского государственного университета). У них отсутствуют характерные повреждения ствола и кроны, а рядом нет средне- и крупнообломочного материала. Граница селевого конуса находится выше. Контрольные деревья были разделены на 2 группы: растущие в небольшой биогруппе и свободно стоящие.

Анализ роста этих трех групп деревьев показал, что деревья в селевом лотке имели самые низкие значения радиального прироста по сравнению с контрольными на протяжении всей своей жизни. Рост двух групп контрольных деревьев находится в противофазе. Свободно растущие деревья первоначально имели максимальный прирост, который после 1940 г. резко снизился. Такой ход роста соответствует кривой «большого роста» в онтогенезе дерева, растущего в условиях близких к оптимальным. У деревьев в биогруппе – противоположная картина – первоначально низкие значения прироста в начале 1940-х гг.

сменяются на высокие. Величина прироста деревьев из селевого лотка до начала 1940-х гг. близка к таковой контрольных деревьев из биогруппы, после – контрольных свободностоящих деревьев (рис. 3, 1-3). Из этого следует, что деревья из селевого лотка, так же как и деревья в биогруппе, до начала 1940-х гг. росли в условиях, отличных от нынешних. Скорее всего, это были биогруппы с более высокой густотой.

Конкурентами могли быть более взрослые особи (одно такое дерево сохранилось в исследованном селевом лотке) или особи того же возраста. Такая неоднородность прироста у контрольных деревьев, а также наличие нескольких резких синхронных спадов прироста после 1940 г. у всех исследованных деревьев, вызвала сомнения в том, что они могут выполнять функцию контроля в данном случае.

Поиск деревьев близкого возраста из других лесных сообществ этого бассейна не привел к успеху, поскольку радиальный прирост лучших деревьев 150-200-летнего возраста из коренных и производных сообществ отражал в первую очередь фитоценотические взаимодействия (угнетение со стороны материнского полога) или влияние других внешних факторов (пожары). Стандартизация материала также не привела к нужному результату. Поэтому проведен сравнительный анализ радиального прироста деревьев из селевого лотка с располагающимися ниже них «контрольными» деревьями и деревьями более старшего возраста из ранее описанных сообществ (рис. 3, А-Б).

Рис. 3. Радиальный прирост ствола кедра сибирского в зоне схода селей на левом склоне (А) и в зоне засыпания на правом склоне (Б) долины р. Актру.

1 – деревья, растущие в селевом лотке, 2 – свободно растущие деревья, 3 – деревья, произрастающие в биогруппе;

4 – засыпанные и 5 – незасыпанные деревья. Стрелками обозначены сходы селей, предшествовавшие резкому снижению прироста.

Синхронные снижения и повышения радиального прироста деревьев левого и правого склонов долины в отдельные годы вызваны общей причиной – климатом. Но в целом общий ход роста между ними различен, что обусловлено разной экологической обстановкой на этих двух участках.

Существенное снижение радиального прироста у всех деревьев, растущих внутри селевого лотка и ниже него, наблюдалось в 1939, 1953, 1984 и 1991 гг. (рис. 3, А). Оно скорее всего вызвано сходами значительных грязе-каменных потоков весной-летом того же года или осенью предшествующего. Один из сходов селя документально зафиксирован 24 июня 1984 г., грязевая фракция которого дошла до «контрольных» деревьев.

На 70-летнем временном отрезке, предшествующем описываемым селям (1870-1938 гг.), на кривой радиального прироста (рис. 3, А) нам не удалось идентифицировать время схода значительных селей.

Таким образом, долговременное снижение прироста ствола деревьев кедра, растущих по периферии лесных массивов на правом склоне долины, происходило неоднократно за последние 500 лет. Оно вызвано засыпанием деревьев мелко- и среднеобломочным материалом в результате его переноса водой или оползнями. Повышенная сейсмическая активность, возможно, активизирует этот процесс. Четыре таких события датируются 1756, 1814, 1888 и 1932 гг. по радиальному приросту деревьев выше современного уровня почвы и 1682 г. на погребенной части ствола. У деревьев, растущих в зоне селевых потоков на левом пологом склоне, фиксируется относительно кратковременное снижение прироста. За последние 70 лет датированы 4 схода селевых потоков: 1939, 1953, 1984 и 1991 гг.

Исследования проведены при поддержке Сибирского отделения РАН (проекты VII.63.1.4, VIII.77.1.3).

Литература 1. Ваганов Е.А., Шиятов С.Г., Мазепа В.С. Дендроклиматические исследования в Урало-Сибирской Субарктике. – Новосибирск: Наука, 1996. – 246 с.

2. Горчаковский П.Л., Шиятов С.Г. Фитоиндикация условия среды и природных процессов в высокогорьях. – М.: Наука, 1985. – 209 с.

3. Schweingruber F. Tree rings and environment. Dendroecology. Berne-Stuttgart-Vienna: Paul Haupt Publ., 1996. 609 р.

4. Душкин М.А. Геоморфологический очерк ледникового бассейна Актру // Гляциология Алтая. – Томск:

Изд-во ТГУ, 1967. Вып. 5. – С. 83-101.

5. Титова З.А. Петкевич М.В. Наблюдения над конусами аккумуляции в долине реки Актру // Гляциология Алтая. – Томск: Изд-во ТГУ, 1963. Вып. 3. – С. 115-141.

6. Тронов М.В., Тронова Л.Б., Белова Н.И. Основные черты климата горно-ледниковго бассейна Актру // Гляциология Алтая. – Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1965. – С. 3-48.

7. Кузнецов А.С., Невидимова О.Г. Энергетическая оценка динамики осыпных аккумулятивных склонов верховий горно-ледникового бассейна р. Актру // Вестник Томского гос. ун-та. 2010. №338. – С. 227-229.

8. Воробьев В.Н., Нарожный Ю.К., Тимошок Е.Е. и др. Эколого-биологические исследования в верховьях р. Актру в Горном Алтае // Вестник Том. гос. ун-та. 2001. №274. – С. 58-62.

9. Тимошок Е.Е. Растительность горноледникового бассейна Актру (Северо-Чуйский хребет) // Вестник Том. гос. ун-та. 2001. №274. – С. 78-81.

10. Пропастилова О.Ю., Тимошок Е.Е. Возобновление хвойных в экотоне верхней границы древесной растительности (Северо-Чуйский хребет) // Вестник Том. гос. ун-та. 2009. №318. – С. 220-222.

11. Бочаров А.Ю. Структура и динамика высокогорных лесов Северо-Чуйского хребта (Горный Алтай) в условиях изменений климата // Вестник Том. гос. ун-та. 2011. №352. – С. 203-206.

12. Николаева С.А., Савчук Д.А. Корневая система и рост кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) в зоне засыпания обломочным материалом // Мир науки, культуры, образования. 2012. №4(35). – С. 318-322.

13. Павлова И.О., Джомелли В., Граншер Д., Брунштейн Д., Врак М. Метеорологические условия формирования селевых потоков в северной части Французских Альп // Лед и снег. 2012. №1. – С. 105-109.

DENDROINDICATION OF GEOMORPHOLOGICAL EVENTS IN THE AKTRU GLACIER BASIN (THE CENTRAL ALTAI MOUNTAINS) Nikolaeva S.A., Savchuk D.A.

The patterns of radial growth in Siberian stone pine were described trees and different geomorphological events were dated in the Aktru glacier basin (the Severo-Chuisky Range, the Central Altai Mountains).

МОНИТОРИНГ ПОДРОСТА КЕДРА СИБИРСКОГО В ВЫСОКОГОРЬЯХ АЛТАЯ Пац Е.Н.

Представлены результаты мониторинговой оценки естественного возобновления в кедровых лесах высокогорий Центрального Алтая. Показано, что лучшее состояние свойственно подросту кедра сибирского на верхней границе леса, худшее – в подгольцовых редколесьях и поврежденных древостоях.

Среди проблем воспроизводства лесных ресурсов на первом месте стоят задачи повышения эффективности естественного лесовозобновления и реализации лесными экосистемами способности к самовозобновлению. Большая часть горных лесов Центрального Алтая подвергается воздействию антропогенных факторов. Проблема их восстановления еще долго будет оставаться актуальной в связи с тем, что состав и продуктивность будущих лесов зависят от возможностей самоподдержания популяций главных лесообразующих пород в конкретных лесорастительных условиях, а возобновительные процессы будут протекать по-разному под влиянием факторов природного и антропогенного характера.

Мониторинг состояния естественного возобновления кедра в 1998-2001 [1] и 2011 гг. проводился на двух модельных территориях: на высотном профиле г. Сарлык (2507 м над ур. м.) – г. Тияхта (1890 м над ур.

м.) Семинского хребта, на постоянных пробных площадях (ПП), заложенных сотрудниками Филиала Института леса им. Сукачева В.Н. СО РАН и в горно-ледниковом бассейне Актру (высокогорья Центрального Алтая). Эти площади и трансекта были заложены на склонах разных экспозиций с крутизной 5-12° (табл. 1).

Как показали повторные исследования кедрового подроста (2011 г.), в нарушенных лесных сообществах верхней части лесного пояса Семинского хребта (табл. 2) самая высокая плотность молодых особей кедра отмечена на дриадовой трансекте – 224 экз./100 м2 (22400 экз./га);

здесь же выявлена и наибольшая частота его встречаемости (1,0). В последнее десятилетие здесь, при минимальной антропогенной нагрузке, общая тенденция потепления климата привела к сохранению подроста кедра и появлению многочисленных всходов, что привело к увеличению плотности молодых особей кедра на 867%, по сравнению с 2001 г.

Таблица 1. Характеристика сообществ в высокогорьях Центрального Алтая Средние значения Площадь, га сообщество Высота над древесного Раститель деревьев, ур. моря, Бонитет Состав Кол-во Диаметр, экз./га Возраст, яруса Высота, ное № ПП м лет см м Верхняя часть лесного пояса Семинского хребта Трансекта Дриадовое 0,005 2100 - - - - - Ерниково 1 0, 10 К мелкотравно- 40 ед.Е, 2100 1515 3,1 9,6 Va дриадовое кедровое Лц редколесье Мелкотравно 2 0, дриадовое 2000 10К 1750 40 1,7 4,5 Va кедровое редколесье Кедровник 3 0, ерниково- 480 80 10,3 21, 10К+ед.

1810 V разнотравно– К – 350 12,7 63, зеленомошный Бассейн р. Актру Лиственничник 7 0, 10Лц 329 250 30. разнотравно- 2170 17 V +К 23 200 15. осоково-злаковый Кедрово 15 0, лиственничный 6К 305 200 12.5 27. закустаренное 2150 V 4Лц 110 250 20.0 38. злаково разнотравное Примечание: К – кедр сибирский, Е – ель обыкновенная, Лц – лиственница сибирская;

ед. – единично.

В подгольцовых редколесьях, на верхней границе групп деревьев, где антропогенная нагрузка на сообщества минимальна, плотность подроста – 5 экз./100 м2 (500 экз./га). Мониторинговые исследования показали, что плотность молодых экземпляров кедра в верхней части лесного пояса в мелкотравно-дриадовых редколесьях уменьшилась на 71-82%.

Несколько ниже плотность подроста – 9 экз./100 м2 (900 экз./га) в нарушенном вырубкой 1967 г. и выпасом мелкотравно-дриадовом кедровом редколесье. Самый высокий отпад особей кедра – 86% – отмечен в кедровнике разнотравно-зеленомошном на вырубке 1967 г., где в первый год исследования (1998 г.) она составляла 49 экз./100 м2, а через 13 лет (2011 г.) снизилась в 7 раз, что связано, прежде всего, с физическим уничтожением подроста на незакустаренных участках при увеличении антропогенной нагрузки [2].

На высотном экологическом профиле Северо-Чуйского хребта естественное возобновление кедра, индикаторного вида этой территории [4], значительно выше, чем в исследованных сообществах на Семинском хребте. В климатических сообществах и древостоях послепожарного происхождения нами исследованы молодые особи кедра сибирского в различных онтогенетических состояниях – от проростков до виргинильного состояния [3].

С 1999 г. отпад молодых особей составил 89% от их общего количества. Нами выявлено, что в этих условиях на жизненность и выживаемость подроста лимитирующее влияние оказывают частые сели и оползни при землетрясениях. Необходимо отметить, что существенно меньший отпад кедра сибирского (15%) в кедрово-лиственничном закустаренном злаково-разнотравном послепожарном сообществе обусловлен максимальным в этом древостое числом ювенильных особей подроста.

Таким образом, за последнее десятилетие в высокогорьях Центрального Алтая, на границе с редколесьями, естественное возобновление стало более успешным в связи с современной тенденцией потепления климата. Во всех остальных сообществах состояние подроста ухудшилось из-за увеличения антропогенной нагрузки. Используя показатели В.А. Поварницина [5] можно сделать предварительное заключение о том, что на верхней границе леса возобновление кедра отличное, а в подгольцовых редколесьях – удовлетворительное.

Таблица 2. Динамика плотности кедрового подроста в исследованных сообществах Растительное Высота Год учета подроста Отпад сообщество над ур. подроста, % 1998 1999 2000 2001 моря Верхняя часть лесного пояса Семинского хребта Трансекта - 12 дриадовая 2100 - - 100 Ерниково мелкотравно- 17 11 дриадовое 2100 - 100 65 кедровое редколесье Мелкотравно 50 61 73 дриадовое 2000 кедровое 100 122 146 редколесье Кедровник 44 43 разнотравно- 1810 89,8 87,8 зеленомошный Бассейн р. Актру Лиственничник 134 разнотравно 2170 - - осоково- 100 злаковый Кедрово лиственничный 130 закустаренное 2150 - - злаково- 100 разнотравное Примечание: в числителе приведено экз./100 м2, в знаменателе - плотность в %.

Литература 1. Пац Е.Н. Возобновление кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) в антропогенно нарушенных сообществах Семинского хребта // Автореф. дисс. …канд. биол. наук. – Томск, 2009. – 24 с.

2. Пац Е.Н. Морфологическая структура кедрового подроста на верхней границе леса // Лесоведение. 2004.

№6. – С.13-16.

3. Пропастилова О.Ю. Особенности возобновления хвойных в высокогорных лесах Северо-Чуйского хребта // Материалы седьмого Сибирского совещания по климато-экологическому мониторингу. – Томск:

Аграф-Пресс, 2007. – С. 251-254.

4. Тимошок Е.Е., Филимонова Е.О., Тимошок Е.Н. Экология и возобновление кедра сибирского на ландшафтной и климатической границе в период современного потепления климата // Контроль окружающей среды и климата: КОСК-2012. VIII Всеросс. симпоз. 1-3 октября 2012 г., Томск. – Томск: Аграф-Пресс, 2012.

– С. 203-204.

5. Поварницын В.А. Кедровые леса СССР. – Красноярск, 1944. – 220 с.

MONITORING OF SIBERIAN STONE PINE UNDERGROWTH IN THE HIGH ELEVATION ALTAI MOUNTAINS Pats E.N.

The results of monitoring estimation of regeneration are show in Siberian stone pine forests in the high elevation Altai Mountains. The Siberian stone pine undergrowth has the better state at upper forestline and worse one in high elevation opened and disturbed forests.

ПОЧВЫ РАННЕГО СРЕДНЕВЕКОВЬЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ТУВЫ Прудникова Т.Н., Грачева А.С.

В Центральной Туве на участках развеянных дюн обнаружены погребенные почвы, перекрытые песчаными наносами. Определён абсолютный возраст погребенных почв, который соответствует эпохе раннего средневековья.

Ландшафтные исследования песчаных массивов Кызыльской впадины Центральной Тувы позволили обнаружить на участках развеянных дюн южнее озера Хадын, в котлах выдувания, погребенные почвы, перекрытые песчаными наносами.

Формирование дюнных ландшафтов в Туве было длительным и многократным, начиная с ксеротермических эпох плейстоценовых оледенений, когда происходило развевание отложений ледниковых озер, обширных флювио-гляциальных образований. В достаточно теплые и влажные климатические периоды происходило зарастание, закрепление эоловых ландшафтов, формирование почв, которые в очередные сухие периоды снова подвергались дефляции, что способствовало разрушению почвенного покрова и его погребению в отдельных случаях молодыми наносами.

Рис. 1. Погребенные почвы, Кызыльская впадина Начиная с неолита, в естественное развитие ландшафтов вмешалась антропогенная деятельность.

Вырубка и выжигание лесов, распашка земли, перевыпас скота – все способствовало новым эрозионным процессам, дефляции почв, формированию антропогенных эоловых ландшафтов.

Развеянные и закрепленные песчаные массивы занимают значительные площади Кызыльской впадины, представляющей в свою очередь волнистую равнину с обширными плоскими увалами, небольшими котловинами. В центральной части Кызыльской впадины расположено соленое озеро Хадын. С севера и юго запада озера простираются закрепленные и слабо закрепленные пески. Местность имеет сухостепной облик.

Основной фон почвенного покрова образуют маломощные, преимущественно супесчаные каштановые почвы.

Участок с погребенными почвами находится в левом борту ручья Хадын, впадающего в одноименное озеро, на уровне первой надпойменной террасы обширной подболоченной поймы.

Обнаруженный погребенный почвенный слой мощностью около 0,5 м выделяется как более темный горизонт с белесыми карбонатными выцветами, перекрытый многометровыми песчаными толщами (рис. 1-2).

Почвы супесчаные с небольшим содержанием Сорг. и нейтральной средой, низким содержанием калия и фосфора. Почвенный горизонт прослежен на значительном пространстве.

Лабораторией геологии и палеоклиматологии кайнозоя Института геологии и минералогии им.

В.С. Соболева СО РАН г. Новосибирска был определен абсолютный возраст погребенных почв, который соответствует 1300±80 лет (СОАН-8340). Это время раннего средневековья, VIII-IX вв.

Исследования истории развития орошаемого земледелия в древней Туве выделяют этот период как время расцвета уйгурского каганата. С этим временем связывалось максимальное развитие земледелия в Туве. К уйгурским городищам VIII-IX вв. тяготеют самые обширные веерные системы орошения. По мнению историков, раннее средневековье – это время, когда Великая степь от Каспия до Китая превратилась в цветущий сад [Прудникова, 2005].

Таблица 1. Физико-химические свойства погребенных почв. Участок Хадын.

(ФГБУ Государственная станция агрохимической службы (тувинская) г. Кызыл, Респ. Тыва) № Место отбора пробы Гумус, Гран.

pH P2O5 K2O пробы мг/кг мг/кг состав % % Погребенные почвы, южное побережье озера 7 6.1 6 44-48 0.96 Хадын, левый борт р. Хадын «Размах строительства городов, крепостей и селений в центрально-азиатском государстве уйгуров в VIII в. отмечали еще арабские географы. Например, Тамим ибн Бахр ал-Мутавваи, побывавший в Ордубалыке на реке Орхоне, описал, что он ехал двадцать дней среди сплошных деревень и многочисленных построек» [Кызласов, 1998].

При раскопках уйгурских городищ в Туве было обнаружено множество зернотерок и жерновов каменных ручных мельниц, а также обломки больших вращающихся мельниц. Л.Р. Кызласов [Кызласов, 1969] называет уйгурские городища «центрами оседлости, земледелия и, вероятно, торговли и ремесла.

Многочисленные находки зернотерок свидетельствуют о том, что, вероятно, каждая проживающая в укреплении семья имела зернотерку, т.е. преобладающее большинство населения занималось земледелием…».

Широкое развитие земледелия могло происходить при благоприятных климатических условиях.

Обнаруженные погребенные почвы в центральной части Кызыльской впадины, соответствующие уйгурскому времени, служат этому подтверждением. Их мощность достигает 50 см, и эта величина очень значительна для засушливых территорий Центральной Азии. Почвы такой мощности формируются при продолжительном теплом и влажном климате.

Это предположение согласовывается с данными по палеоклиматическим изменениям Минусинской котловины [Ямских Г.Ф., 1995]. Для Минусы время 1370+40 характеризуется как теплый и влажный климат, сопоставимый с теплым периодом 4100 4850 л.н. с количеством осадков – 480 мм [Прудникова, 2005].

Теплый и влажный климат этого периода западной Монголии фиксируется резким уменьшением диатомей в озерных отложениях, обводнением отдельных озер [Дорофеюк Н.И., Тарасов П.Е., 1998].

Рис. 2. Погребенный песками почвенный горизонт в районе оз. Хадын Последующее похолодание, активная антропогенная деятельность, способствовали всплеску новых эрозионных процессов, дефляции и погребению почв.

Определение абсолютного возраста погребенных почв в Туве является новым подтверждением благоприятного климата отрезка времени первого тысячелетия нашей эры, сопоставимого с самым теплым временем голоцена [Ямских Г.Ф., 1995], подтверждением возможности широкого развития земледелия в уйгурское время.

Работа по исследованию погребенных почв Тувы возраста раннего средневековья продолжается.

Литература Прудникова Т.Н. Природные закономерности развития орошаемого земледелия в древней Туве. Автореф.

дисс. на соиск. уч. ст. канд. географических наук по специальности 25.00.23. «Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов». – Барнаул: АГУ, 2005.

Кызласов Л.Р. Северное манихейство и его роль в культурном развитии народов Сибири и Центральной Азии // Вестник МГУ. История. №3. 1998. www.bogoslov.ru Кызласов Л.Р. История Тувы в средние века. – МГУ, 1969. – 212 с.

Ямских Г.Ф. Стратиграфия голоценовых отложений Минусинской котловины. – Красноярск: Изд-во КГПИ, 1995. – С. 23-32.

Прудникова Т.Н. Климатические особенности Тувы в среднем и позднем голоцене. // Состояние и освоение природных ресурсов Тувы и сопредельных регионов Центральной Азии. Геоэкология природной среды и общества. – Кызыл: Труды ТувИКОПР СОРАН, 2005. – С. 203-204.

Дорофеюк Н.И., Тарасов П.Е. Растительность и уровни озер севера Монголии за 12500 лет по данным палинологического и диатомового анализов // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1998. Т 6. №1. – С. 73-87.

THE SOIL OF THE EARLY MIDDLE AGES OF CENTRAL TUVA Buried soils, covered with sand drifts, were discovered in plots of dispersed dunes in Central Tuva. The absolute age of buried soils was determined and correspondet to the epoch of the early middle ages.

О ПРОБЛЕМАХ ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИХ РЕКОНСТРУКЦИЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ЕЛОВСКОЙ КОТЛОВИНЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО АЛТАЯ В ПОЗДНЕМ НЕОПЛЕЙСТОЦЕНЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Русанов Г.Г.

Из отложений археологической стоянки Кара-Бом в Еловской котловине определены спорово пыльцевые спектры, ископаемая фауна млекопитающих, выделены погребенные почвы.

Реконструируя природные условия по данным палинологии, археологи делают вывод, что на протяжении позднего неоплейстоцена в условиях умеренно-теплого климата здесь росли березово-сосновые леса с примесью широколиственных деревьев, но при этом фауна представлена степными видами. Комплексный анализ всего фактического материала археологов (рельеф в районе стоянки, текстурные особенности разреза, фауна млекопитающих, результаты изучения погребенных почв) позволяет предложить совершенно иную картину развития природной среды и климата этого района.

В Центральном Алтае, в бассейне верхнего течения реки Урсул, находится Еловская котловина длиной 10 км и шириной 3 км, приуроченная к долине нижнего течения реки Каирлык, между сёлами Ело и Каирлык. В этой котловине у правого склона, в низовьях долины ручья Алтайры (правый приток р. Каирлык), на абсолютной высоте 1120 м обнаружена палеолитическая стоянка открытого типа Кара-Бом [1].

При её описании даже археологи выделяют здесь ледниковые формы рельефа – конечно-моренные гряды, валы, друмлины, бараньи лбы и др., а также флювиогляциальные зандры. От стоянки Кара-Бом и вверх по долине Алтайры они уверенно выделяют до шести конечных стадиальных морен последнего поздненеоплейстоценового (поздневюрмского, сартанского, аккемского, МИС-2) оледенения, а также два конечно-моренных образования и друмлины зырянского возраста [1]. В более поздней работе А.П. Деревянко и др. [2] несколько изменили свои взгляды и пишут, что на протяжении раннего этапа каргинского (МИС-3) времени происходили таяние и отступление зырянских ледников (ранневюрмских, ермаковских, МИС-4).

Именно с этим периодом, по их мнению, и связаны остатки конечно-моренных образований и друмлинов в районе этого палеолитического памятника.

В результате проведенных раскопок, на палеолитической стоянке Кара-Бом вскрыт разрез пролювиально-делювиального шлейфа мощностью до 5 м, в котором выделены 8 культурных горизонтов [1–3].

Из отложений разреза Кара-Бом разными методами получена целая серия датировок, материалом для которых служили кости и древесные угли. В основании этого разреза на глубине 4,25 м возраст отложений определён РТЛ-методом в 132 ± 33 тыс. лет. ЭПР-даты получены для слоёв 11 – 72,2 тыс., 9 – 62,2 тыс. лет и 5Б – 33 тыс. лет. Радиоуглеродные датировки получены для следующих литологических горизонтов: слой 6 – 43200 ± 1500 лет (GX-17597-AMC) и 43300 ± 1600 лет (GX-17596-AMC);

слой 5Б – 34180 ± 640 лет (GX 17595-AMC) и 33780 ± 570 лет (GX-17594-AMC);

слой 5А – 30990 ± 460 лет (GX-17593-AMC);

слой 4 – ± 910 лет (GX-17592-AMC). Кроме того, радиоуглеродная датировка по углю с глубины 0,5-0,6 м от современной поверхности равна 33800 ± 600 лет (ГИН-5935), а по кости с глубины 1,2–1,5 м от поверхности – 32200 ± 600 лет (ГИН-5934). И, наконец, из слоя 9Б получены две незакрытые радиоуглеродные даты и 44000 лет [1].

Исходя из этих датировок получается, что на накопление толщи пролювио-делювия мощностью менее 4 м (3,75 м) в горах, да ещё у подножия крутого склона, потребовалось более 100 тысяч лет, что у нас, например, вызывает определённые сомнения в достоверности полученных датировок, особенно РТЛ- и ЭПР методами.

По палинологическим данным Е.М. Малаевой, из этого разреза, в позднем неоплейстоцене на протяжении казанцевского (межледниковье), ермаковского (оледенение) и вплоть до конца каргинского (межледниковье) времени в Еловской котловине произрастали смешанные леса, в которых доминировали сосна обыкновенная и берёза, с примесью экзотов Picea sect. Omorica, Betula sect. Costatae, Corylus sp. exotic., а также ольхи, лещины, вяза, клёна, липы и ореха [1].

Во время последнего (сартанского, аккемского, МИС-2) оледенения широколиственные породы сохранялись лишь в рефугиумах северной части Горного Алтая. Они не поднимались выше 500 м абсолютной высоты, и, пережив наиболее суровые условия за весь неоплейстоцен, вдруг почему-то полностью исчезли из состава растительности к концу этого времени [4].

Из всех культурных горизонтов, вскрытых разрезом на стоянке Кара-Бом, С.К. Васильевым определены следующие виды крупных и мелких млекопитающих: Allactaga sp., Citellus sp., Arvicola terrestris, Marmota baibacina, Capra sibirica, Bison sp., Equus sp., E. cf. hidruntinus, Crocuta spelaea, Coelodonta antiquitatis, Coelodonta sp., Mammuthus primigenius, Panthera spelaea, Canis lupus. Состав фауны млекопитающих принципиально не менялся на протяжении всей истории Кара-Бома и представлен преимущественно степными и горными видами [1].

В этом же разрезе под почвенно-растительным слоем на глубине 0,3 м в 2010 г. мы обнаружили нижнюю часть правой плечевой кости лося Alces alces L., возраст которой А.В. Шпанский определяет поздним неоплейстоценом.

В средней и верхней части разреза Кара-Бом М.И. Дергачёва [3, 5] обнаружила и изучила погребённые почвы каргинского и сартанского возраста. По её заключению, сартанские почвы формировались в условиях менее холодного и более влажного климата, чем принято считать для этого времени: вначале этот климат был влажным, затем стал сухим и вновь сменился влажным.

Обращает на себя внимание явное несоответствие между лесным типом растительности, степной фауной и ледниковым рельефом. Как совместить несовместимое? Сосново-берёзовые леса с примесью широколиственных пород на протяжении почти всего позднего неоплейстоцена, в том числе и во время ермаковского оледенения, и степную фауну млекопитающих? Эти же леса – с конечно-моренными валами, флювиогляциальными зандрами, друмлинами и бараньими лбами времени ермаковского (зырянского) и даже сартанского оледенения в районе этого палеолитического памятника на абсолютной высоте 1120 м, на наличие которых указывают сами же археологи [1-2]. Однако при палеогеографических реконструкциях ни археологи, ни палеоботаники, ни палеонтологи на эти нестыковки и противоречия почему-то не обращают внимания и не делают каких-либо попыток их объяснить. Напротив, они продолжают утверждать, что, начиная с конца среднего неоплейстоцена, и на протяжении всего позднего неоплейстоцена климат Горного Алтая был аномально тёплым [6].

Не является ли пыльца широколиственных деревьев в этом разрезе переотложенной или, что скорее всего, дальнезаносной? Мы склонны считать именно так. В нашей практике, например, были случаи, когда даже голоценовые отложения в больших количествах содержали пыльцу и споры не только неогеновых и палеогеновых растений, но даже меловых и юрских.

По мнению Н.П. Калмыкова, к которому автор обратился за консультацией, тушканчик (Allactaga), суслик (Citellus), сурок (Marmota) в разрезе Кара-Бом могут свидетельствовать не о степной зоне, а лишь о локальных степных ландшафтах в таёжной зоне. Водяная полёвка (Arvicola terrestris) приурочена к пойменным ландшафтам не только в степной, но и в лесотундровой и таёжной зонах. Бизоны и лошади делятся на лесные и степные формы, а открытая в данном случае номенклатура (sp.) не указывает определённый вид. К тому же, на ископаемом материале их отличить невозможно. Присутствие в составе этой фауны осла (Equus cf. hydruntinus) вызывает большие сомнения в достоверности определения. Его родиной является Северная Африка, в ископаемом состоянии он известен в Средиземноморье, Крыму, на Кавказе и юге Русской равнины. Шерстистый носорог (Coelodonta antiquitatis) и мамонт (Mammuthus primigenius) также не являются индикаторами степей или тундростепей. Хищные млекопитающие – пещерная гиена (Crocuta spelaea), пещерный лев (Panthera spelaea) и волк (Canis lupus) – эврибионтные виды и не характеризуют конкретные биотопы. Таким образом, на основании ископаемой фауны этого разреза можно говорить лишь о мозаичности ландшафтов, наличии степных участков разной величины в составе таёжной зоны (пояса). Примерно такие же ландшафты развиты здесь и в настоящее время.

По мнению Н.П. Калмыкова, ими, очевидно, не учитывается механизм формирования отложений, содержащих фоссилии: они найдены в одном месте, а их «хозяева» обитали в разных местах, а потому не стоит всё «валить в одну кучу».

Кстати, в отложениях разреза Кара-Бом и даже в подстилающей коре выветривания археологи отмечают наличие криогенных деформаций и солифлюкционных текстур. Следовательно, в ермаковское (ранневюрмское, МИС-4) и сартанское (поздневюрмское, МИС-2) время здесь, как минимум, должна была быть развита мощная многолетняя мерзлота в условиях низких отрицательных среднегодовых температур воздуха. Поэтому в эти периоды широколиственные породы деревьев и даже сосна обыкновенная здесь просто не могли расти. Сосна – индикатор отсутствия мерзлоты. Её распространение ограничивается глубиной залегания многолетней мерзлоты, а потому сосна избегает мест, где слой сезонного оттаивания маломощен [7]. И даже сейчас в условиях современного климата и отсутствия мерзлоты, сосна в Еловской котловине и бассейне верхнего Урсула не растёт.

Изучив педогенные признаки погребённых почв в отложениях этой же стоянки Кара-Бом, М.И. Дергачёва [3, 5] пришла к выводу, что заключительный этап первого поздненеоплейстоценового (ермаковского, чибитского, ранневюрмского, МИС-4) оледенения в этом районе можно характеризовать как холодный. Среднегодовые температуры были отрицательными -7…-4С. Такой вывод полностью противоречит палинологическим данным Е.М. Малаевой и, напротив, подтверждает существование мощной многолетней мерзлоты, формирование которой, как известно, начинается при среднегодовой температуре ниже -2С.

В отличие от палинологических реконструкций Е.М. Малаевой, по мнению М.И. Дергачёвой, гумусовые горизонты каргинского межледниковья (МИС-3) соответствуют тёплым и относительно сухим климатическим условиям. Эти горизонты отражают степной и лесостепной тип почвообразования и чередуются с таковыми, условия формирования которых были холодными, неоднозначными по увлажнению и теплообеспеченности, но не выходили за пределы таёжных условий. «Периодическое поселение человека на стоянке Кара-Бом в каргинское время происходило в благоприятные для жизни тёплые периоды, которые, будучи неоднозначными по уровню тепла и влаги, всё же всякий раз находились в пределах, характеризующих условия степи» [3, с. 153].

Используя термические критерии фациальных подтипов почв, М.И. Дергачёва [3, 5] пришла к заключению, что в наиболее холодные периоды каргинского межледниковья суммы температур воздуха выше 10С составляли 1250-1600, суммы температур почвы выше 10С на глубине 0,2 м – 1200-1600. При этом глубина проникновения в почвы температур ниже 0С – около 2 м, продолжительность промерзания почв на глубине 0,2 м – 5-8 месяцев. Для наиболее тёплых и сухих периодов эти показатели характеризуются следующими величинами: 2500–3100, 2700-3700, 0,5-1,0 м и 2-5 месяцев соответственно.

Если М.И. Дергачёва не ошибается, и указанные суммы температур воздуха выше 10С, а также глубина проникновения сезонной мерзлоты и продолжительность ее сохранности верны, то получается, что по этим показателям самые холодные периоды каргинского межледниковья соответствовали современным условиям в долинах и котловинах этого района Горного Алтая. Тем не менее, люди даже в эти периоды отсюда уходили, им было здесь некомфортно.

По данным М.И. Дергачёвой [3], похолодание во время последнего (сартанского, МИС-2) оледенения было на этой территории менее глубоким, чем во время предыдущего. Совокупность педогенных признаков погребённых почв не только в отложениях стоянки Кара-Бом, но и в других долинах и котловинах Центрального Алтая, позволяет, по её мнению, отметить, что климатические условия сначала были холодными и относительно влажными с годовым количеством осадков 500-800 мм, во время максимума этого оледенения – криоаридными со среднегодовыми температурами -6…-3С и годовым количеством осадков 200–300 мм, которые вновь сменились более влажным периодом с годовыми осадками 500–800 мм [5].

Близкие климатические условия (по годовому количеству осадков и среднегодовым температурам) в этом районе Алтая существуют сейчас на абсолютных высотах более 2000 м, то есть на 1000 м выше.

Литература 1. Деревянко А.П., Агаджанян А.К., Барышников Г.Ф. и др. Археология, геология и палеогеография плейстоцена и голоцена Горного Алтая. – Новосибирск: Изд-во ИАЭ СО РАН, 1998. – 176 с.

2. Деревянко А.П., Петрин В.Т., Рыбин Е.П. Характер перехода от мустье к позднему палеолиту на Алтае (по материалам стоянки Кара-Бом) // Археология, этнография и антропология Евразии. 2000. №2 (2). – С. 33-52.

3. Дергачёва М.И. Археологическое почвоведение. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1997. – 228 с.

4. Деревянко А.П., Шуньков М.В., Маркин С.В. Климатические и палеогеографические сценарии в неоплейстоцене Северо-Западного Алтая // Глобальные изменения климата и природной среды позднего кайнозоя в Сибири. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. – С. 249-322.

5. Дергачёва М.И., Деревянко А.П., Феденева И.Н. Эволюция природной среды Горного Алтая в позднем плейстоцене и голоцене. – Новосибирск: Изд-во ИАЭ СО РАН, 2006. – 144 с.

6. Деревянко А.П., Шуньков М.В. Новая модель формирования человека современного физического вида // Вестник Российской Академии Наук. 2012. Т. 82. №3. – С. 202-213.

7. Борисова О.К. Палеогеографические реконструкции для зоны перигляциальных лесостепей Восточной Европы в позднем дриасе // Короткопериодные и резкие ландшафтно-климатические изменения за последние 15000 лет. – М.: ИГ РАН, 1994. – С. 125-149.

ABOUT PROBLEMS PALEOGEOGRAPHIC RECONSTRUCTION OF NATURAL ENVIRONMENT ELOVSKAJA SINK CENTRAL ALTAY IN LATE NEOPLEISTOCENE ON RESULT ARCHEOLOGIC RESEARCHES Rusanov G.G.

The spore-pollen specters, fossil fauna of mammals determined from deposits archeology stop Kara-Bom in Elovskaja sink and concealed soils detached. Archeologists do conclusions on the reconstruction on data pollenology that there are birch-spines woods with admixture wide-leafs trees grow on the Late Pleistocene in the conditions moderate-worm climate, but fauna were performance steppe kinds. The complex analysis all fact material of archeologists (relief in area stop, texture particularizes of section, fauna mammals, results of researching concealed soils) allow suppose absolute other picture of development nature environment and climate of this region.

ЭКОЛОГО-ТРОФИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ОЗЁР ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Савченко Н.В., Сайдакова Л.А., Бакаев В.А.

На основе комплекса трофических показателей выявлены закономерности экологической устойчивости озёр разных генетических типов.

Западная Сибирь является одним из самых заозёренных регионов мира. Здесь сосредоточено более 998 тыс. озёр, что составляет 24,4% озерного фонда и 9% водноозерных акваторий материка Евразии. За последние 40 лет экосистемы региона (в том числе и озёрные) испытывают интенсивные антропогенные воздействия со стороны топливно-энергетического, лесохимического, транспортного и агропромышленного комплексов. В этой связи возрастает общественный и научный интерес к выявлению функционального состояния, охране и рациональному использованию озёрных экосистем. К сожалению, до сих пор в научной литературе имеются лишь разрозненные публикации, посвящённые характеристикам отдельных озёрных компонентов – альгофлоры, зоогидрофауны, ионно-гидрохимического состава и т.п. Такой подход не даёт полного и чёткого представления об экологическом состоянии водоёмов и, тем более, о возможностях и перспективах их хозяйственной, рекреационной и экологической диверсификации.

В контексте выше сказанного, цель нашего исследования заключалась в том, чтобы показать фундаментально-прикладные возможности комплексного трофического мониторинга озёр для установления их функционально-динамического состояния, которое, в свою очередь, позволяет оценивать степень их экологической устойчивости к лимитирующим антропогенным и ландшафтным факторам окружающей среды.

Суть мониторинга заключалась в следующем. В период с 1991 по 2012 гг. на ключевых озёрах (различных по генезису и морфометрическим параметрам) каждой ландшафтной зоны региона проводились комплексно-полурежимно-трофические наблюдения за 13 количественными и качественными параметрами планктона, бентоса и органического вещества (ОВ). Из количественных показателей определялись:

разнообразие видов и форм гидробионтов, их плотность и биомасса;

качественные определения проводились по методике В.Г. Драбковой с соавторами [1] и включали: значения первичной продукции ОВ (Ф), деструкции ОВ (Д), коэффициента Ф/Д (табл. 1-3), на основе которых оценивалась экологическая устойчивость озёр.

Полученные результаты позволили выявить следующие ландшафтно-эколого-лимнологические закономерности.

1. Как видно из данных таблицы 1 современные термокарстовые озёра территории тундры и лесотундры имеют неустойчивую экосистему, что сказывается на видовом разнообразии планктоновых и бентосных сообществ. Он значительно ниже, чем в глубоководных озёрах ледниково-тектонического происхождения и в сравнительно крупных пойменных водоёмах. Так, по результатам многолетних наблюдений [2] фитопланктон в первых постоянно представлен 6-11 видами против 12-25 в последних, зоопланктон соответственно 9-11 и 16-28 видами, а простейшие соответственно 3-9 и 8-19 видами.

Аналогичная закономерность выявлена и по результатам единичных (локально-полурежимных) наблюдений.

Обе эти группы озёр различаются и по функциональным показателям гидробионтов, прежде всего, по соотношению продукционно-деструкционных процессов. В термокарстовых, как правило, величины первичной продукции (Ф) значительно превышают скорость деструкции ОВ (Д), коэффициент Ф / Д в абсолютном большинстве озёр был больше 1. Следовательно, эти озёра способны к быстрому накоплению в толще воды ОВ, создаваемого фитопланктоном, и более уязвимы к эвтрофированию при поступлении дополнительных биогенных элементов. В крупных ледниковых и пойменных водоёмах с более сбалансированными экосистемами наблюдалось преобладание деструкционных процессов над продукционными (Ф / Д был 1).

Кроме этого, выявлены некоторые специфические особенности молодых озёр антропогенного генезиса. В частности, на юго-востоке и юго-западе от посёлка Харасавэй на полуострове Ямал в 1991 и годах исследовано четыре таких водоёма с глубинами 0,4-0,9 метра и с площадью акваторий от 0,2 до 1 га.

Они образовались в понижениях вблизи буровых скважин, заложенных с 1983 по 1985 годы, и имеют небольшие по площади водосборы (от 1 до 3 га). Водосборы почти полностью лишены почвенно растительного покрова. Примечательно, что три озера (имеющие ручьевой приток из буровых и сток из своих котловин) по параметрам биопродуктивности почти не отличаются от озёр пойменного типа, а по биомассе основных групп гидробионтов даже опережают их. Рассчитанный для них коэффициент Ф / Д (от 1,16 до 1,22) указывает на то, что эти озёра, несмотря на свою молодость, являются сбалансированными, достаточно устойчивыми системами. Четвёртый водоём также имеет ручьевой приток, но является бессточным. Хотя показатели его биопродуктивности также несколько выше, чем в пойменных водоёмах, но коэффициент Ф / Д, равный 2,27, больше роднит его с молодыми озёрами термокарстового типа. Аналогичные тенденции отчётливо проявляются и в рукотворном озере-коллекторе Харасавэй. Следовательно, можно предполагать, что бессточно-приточный гидрологический режим является не только важным условием доминирования продукционных процессов ОВ над деструкционными молодых озёрах антропогенного и термокарстового генезиса, но и одним из основных факторов их экологической неустойчивости. Напротив, проявление устойчивости пойменных и приточно-сточных антропогенных озёр, т.е. способности сохранять своё оптимальное состояние в процессе активного функционирования, следует рассматривать в аспекте ручьевого (речного) стока, благодаря которому не создаётся одностороннего накопления ОВ и обеспечивается необходимая для гидробионтов и человека биогеохимическая, а значит и экологическая обстановка.

2. В лесоболотной зоне региона наблюдается заметное усиление функционально-динамических процессов во всех генетических типах озёр. Как и в зоне тундры, наиболее устойчивыми являются озёра пойменного типа и крупные материковые водоёмы, а также большинство соровых озёр. Соотношение Ф / Д в них равно единице или максимально приближено к ней (табл. 2). Соответственно, и количественные показатели биопродуктивности гидробионтов возрастают в них от 3-5 до 60 раз. Чуть выше становится устойчивость теромокарстовых озёр, хотя, как и в тундре, продукционные процессы в них преобладают над деструкционными.

Таблица 1. Биопродуктивность некоторых озёр различного генезиса территории тундры и лесотундры по результатам полурежимных наблюдений (с 27 июня по 22 июля 1991 года и с 30 июня по 30 июля 2012 года) Показатели Единица Генетические типы озёр продуктивности измерения Тектони- Пойменные Термокар- Антропо ческие стовые генные ФИТОПЛАНКТОН (6)[19] (4)[21] (6)[25] (6)[40] Число видов штук 7 – 15 12 – 21 2–5 10 – Количество тыс.кл/л 44-2242 5,6-29172 0,04 - 4,9 94,4 - 456, 26 ·10-5 - 19·10-5 Биомасса мг/л 0,003- 0,47- 2, 0,066783 0,01 0, Первичная г О2 0, (м2·сут) продукция ОВ (Ф) 0,18 0,62 0,09 0, (м2·сут) Деструкция ОВ (Д) 1,22 0,74 0,04 1, Ф/Д коэф-т 0,15 0,84 2,25 16, мг/м Хлорофилл «а» 1,08 5,08 3, ЗООПЛАНКТОН (6)[22] (4)[20] (6)[19] (6)[32] Число видов штук 2–7 6–8 3–5 5- тыс.экз/м Численность 0,1 – 1,2 2,5–33,2 2,5 –14,1 6,4 – 31, г/м Биомасса 0,002-0,03 0,14 – 8,35 0,47– 5,9 0,385 – 147, ЗООБЕНТОС (6)[22] (4)[20] (6)[19] (6)[32] Число видов штук 3–4 6 – 11 2–5 2 – штук/м Численность 58,8-470,6 411,7–705,7 29419412 235,3 -823, 1882,4 мг/м Биомасса 58,8-5588,2 4058,8- 2588,2- 12647,6 11294, Примечания. Фито- и зоопланктон отобраны в слое воды 0-1 м. В круглых скобках (здесь и далее) указано число исследованных озёр, в квадратных – число проб. Знак тире указывает на предельные значения.

Слабоустойчивыми и неустойчивыми (деградирующими) в лесной зоне являются экосистемы озёр внутриболотного генезиса и все водоёмы антропогенного генезиса.

Они имеют самый бедный видовой состав зоогидробионтов (зоопланктона 10-16 видов, зообентоса 3 11) и весьма низкие показатели их продуктивности (соответственно 0,14-0,42 г/м3 и 200-260 мг/м2), коэффициент Ф / Д варьирует от 3,6 до 6,7. В водной толще и озёрных илах много накапливается ОВ, которое почти не подвергается окислению и тем более деструкции.

3. Лесостепной и степной регионы Западной Сибири, несмотря на наибольшую антропогенную нагрузку на озёра, чрезмерную пестроту и комплексность гидрохимического состава их вод и почв водосборов, характеризуются наиболее позитивными показателями экологической устойчивости (табл. 2).

Высокой устойчивостью обладают пойменные озёра и водоёмы суффозионно-просадочного генезиса.

Соотношение продукции и деструкции ОВ в них варьирует в пределах от 0,96 до 1,15, а показатели биопродуктивности имеют максимальные значения из всех озёр Западной Сибири. Все другие типы озёр (в том числе и антропогенного генезиса) находятся в состоянии близком к устойчивому с некоторым доминированием процессов продукции и аккумуляции ОВ. Исключение из общего правила составляют водоёмы остаточного происхождения с высокой минерализацией воды и бессточным гидрологическим режимом. Деструкция ОВ в них лимитируется высокой концентрацией в воде и в донных отложениях хлоридов натрия и магния. Именно это обстоятельство обуславливает неустойчивость их экосистем.

Таким образом, на территории всех ландшафтных зон Западной Сибири доминируют в той или иной степени неустойчивые экосистемы озёр. В большинстве водоёмов продукционные процессы превышают деструкционные, что приводит к аккумуляции ОВ. В тундре и лесотундре, слабая экологическая устойчивость озёр связана как с доминированием продукции ОВ в бессточных термокарстовых озёрах, так и с активным гидрологическим водообменом (в сточных озёрах всех генетических типов), с которым выносится большая часть ОВ. Высокой устойчивостью во всех ландшафтных зонах региона обладают в основном экосистемы пойменных озёр и подавляющее большинство озёр всех генетических типов, обладающих стабильным сточно-приточным гидрологическим режимом. В направлении от зон тундры и лесотундры к лесостепям и степям устойчивость экосистем всех генетических типов возрастает.



Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 20 |
 










 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.